不同黄麻品种对重金属污染农田镉的富集和转移效率研究

为研究黄麻(Corchorus capsularis L.)植株对重金属污染农田中Cd的富集和转移效率,以湖南省株洲县为试验区,研究3个黄麻品种6个植株器官的干物质积累、Cd富集和转移特征。结果表明:木质部和韧皮部是黄麻植株干物质积累的主要器官;不同品种的黄麻及其器官间的Cd含量均呈显著差异,3个品种中连红黄麻各器官的Cd含量均高于闽侯红皮和黄麻179。6个植株器官中,蒴果和叶柄的Cd含量显著高于其他器官,平均值分别为4.75 mg·kg^-1和4.27 mg·kg^-1,其他器官Cd含量均值从高到低依次为叶片>根部>木质部>韧皮部;地上部器官间Cd转移效率研究表明,3个品种地上部的Cd转移系数均在1以上。Cd从木质部和韧皮部到叶柄和蒴果的转移能力较强,从根部到木质部和韧皮部、从叶柄到叶片的转移能力较弱。对黄麻Cd总富集量评估表明,连红黄麻的总富集量最高,每公顷可富集53.3 g的Cd,木质部占总富集量的33.11%~42.99%。研究表明,黄麻对中度Cd污染农田中的Cd有较高的富集和转移能力,可作为植物修复材料加以利用。

圆果黄麻成熟叶片总DNA提取及SRAP扩增体系的建立与优化

采用改良的CTAB法从圆果黄麻成熟叶片中提取基因组DNA,对DNA进行电泳检测、含量测定和SRAP分析,并对黄麻SRAP-PCR反应体系中主要影响因子进行了优化,建立了最佳反应体系.结果表明,改良的CTAB法能够提取高质量的DNA,DNA纯度和完整性都较好,经紫外分光光度计测定,D260 nm/D280 nm均在1.7-1.9之间,无降解现象,蛋白质、多糖类等去除彻底.所建立的SRAP最佳反应体系(25μL)中5种成分的适宜浓度及用量分别为:Taq DNA聚合酶1.75 U,Mg2+3.0 mmol.L-1,dNTPs 0.16 mmol.L-1,引物0.51μmol.L-1,模板DNA 80-120 ng.

黄麻幼苗cDNA文库的构建和质量鉴定

黄麻全长cDNA文库的构建对开展黄麻遗传和功能研究具有重要的应用价值。以生产上的优良品种闽引一号为材料,利用Creator SMART cDNA ConstructionKit技术,成功构建了黄麻苗期的全长cDNA文库。文库的滴度为1.9×106pfu/mL。随机挑取86个克隆进行菌落PCR鉴定,结果显示:插入片段的大小在0.5～2.0kb之间。研究结果表明,黄麻全长cDNA文库的质量较高。

中国育成黄麻主要品种间的亲缘关系分析

【目的】探讨新中国成立以来中国育成黄麻主要品种间的亲缘关系和遗传多样性。【方法】选用1949年以来,在中国有一定的推广面积和具有清晰系谱关系资料记录,以引进或育成的20个长果种和40个圆果种黄麻品种为供试材料,采用亲缘系数与聚类分析的方法,对中国60多年来黄麻生产上历经6次品种更替的主要品种间进行亲缘关系和遗传多样性分析。【结果】在长果黄麻中,20份供试品种共组成190对组合,31.58%存在亲缘关系,COP总和为38.5625,平均为0.0964,表明2/3的品种在系谱上的遗传关系较少;在圆果黄麻中,40份供试品种共组成780对组合,其中50.26%存在亲缘关系,COP平均为0.1179,表明50%的圆果品种存在亲缘关系,有近一半的品种亲缘关系相对较远。圆果黄麻品种间的亲缘关系比长果品种间的遗传相似性更高。聚类分析较直观地反映了新中国成立以来中国育成黄麻主要品种间的亲缘关系和品种演变特点。20份供试长果黄麻品种在欧式距离值0.95处,聚为5个类群。其中,2个国外引进品种各自聚为一个类群,其余18个品种分别以翠绿、广丰长果、巴长4号、马里野生长果等优势亲本聚为不同的大类群与亚类群。40份供试圆果黄麻品种在欧式距离值0.90处,聚为6个类群,除了2个地方品种各自聚为一个类群外,其余38个品种分别以D154、琼山、粤圆1号、卢滨圆果、选46等优势亲本聚为不同的大类群与亚类群。共祖先度分析表明,翠绿、广丰长果、宽叶长果、巴长4号等品种在新中国成立以来中国长果黄麻育种中利用价值很高;D154、卢滨圆果、粤圆1号、JRC-212、选46等品种是对中国圆果黄麻培育贡献较大的骨干亲本。【结论】在黄麻育种中,利用较多的资源是广丰长果、宽叶长果、粤圆1和早期引进的D154、JRC-212等少数骨干亲本,而近年引进的品种资源相对较少,由此导致现有黄麻品种遗传基础狭窄。在以后的育种工作中需加强黄麻种质资源的挖掘和引进,以提高黄麻品种的遗传多样性。

圆果种黄麻主要经济性状与纤维产量的相关及灰色关联分析

为了明确圆果种黄麻主要经济性状与单株纤维产量间的主次关系,本试验采用灰色关联和相关性分析的方法,对黄麻14个主要经济性状进行了研究。结果表明,14个主要经济性状的变异系数为3.03%~15.59%,变异系数最大的为分枝数,最小的为分枝高度;在相关分析中,单株纤维产量与株高、分枝高度、单株鲜皮重呈显著或极显著正相关;在关联度分析中,分枝高度、单株鲜皮重、鲜皮晒干率与单株纤维产量关联度较高。因此,黄麻在高产栽培和品种选育方面,除了应该选择分枝高度、单株鲜皮重和鲜皮晒干率作为主要目标性状外,同时也要注意多性状的综合选择。